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Die
Erfindung betrifft eine Verbundplatte, die eine Zwischen- oder Verbindungsstruktur
umfaßt,
die auf ihrer einen Seite mit mindestens einer ersten Platte verbunden
und vorzugsweise auch auf ihrer anderen Seite mit einer zweiten
Platte verbunden ist, sowie Verfahren zur Herstellung der Verbundplatte und
der Zwischenstruktur.
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Eine
solche Verbundplatte kann vielfache Anwendung beispielsweise im
Tunnelbau, Behälterbau,
Fahrzeugbau als Trageelement oder gegebenenfalls auch gekrümmtes Wandelement
finden. Besonders geeignet ist eine solche Verbundplatte für die Verwendung
im Möbelbau
und im Hausbau, insbesondere beim Bau von Fertighäusern als
Decken- und/oder Wandelement.
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Hervorgegangen
ist die Erfindung als Lösung
zu einer Problemstellung im Hausbau.
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Der
Marktanteil von Fertighäusern,
insbesondere aus Holz, nimmt nicht nur in Deutschland und Europa
ständig
zu. Gründe
dafür sind
Kosteneffizienz, kurze Bauzeit, mögliche Eigenleistung und ökologische
Aspekte. Decken- und Wandelemente dieser Fertighäuser werden zumeist in Holzbau-Betrieben
witterungsunabhängig
vorgefertigt. Aus den einzelnen Elementen wird auf der Baustelle
das Haus innerhalb kürzester
Zeit zusammengefügt.
Die vorherrschende Konstruktionsweise der Verbundplatten beim Fertighäuserbau
ist der sogenannte Holzrahmenbau: Die Wand- und Deckenelemente bestehen dabei
aus zwei parallel im Abstand zueinander angeordneten Beplankungen,
meist aus Holzwerkstoffen wie zum Beispiel Grobspan-Platten. Zwischen
den beiden Beplankungen sind Rippen, beispielsweise Kanthölzer aus
Konstruktionsvollholz oder Brettschichtholz, parallel zueinander
angeordnet, meist in einem Regelabstand von 50 bis 100 cm. Die Rippen verlaufen
bei Wandelementen in Richtung der lotrechten Wandlasten, bei Deckenelementen
in Spannrichtung der Decken.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift
DE 199 14 451 A1 offenbart eine in
16 gezeigte Verbundplatte
200 mit
einachsiger Tragfähigkeit,
die eine erste Platte
202, eine zweite Platte
210 und
eine zwischen der ersten und zweiten Platte angeordnete Tragwerkstruktur,
die als flächige
Reliefstruktur
203 ausgebildet ist, umfaßt. Die
Reliefstruktur
203 ist in einem Querschnitt wellenförmig und
hat gegen die erste Platte anliegenden "Wellentäler" und gegen die zweite Platte anliegende "Wellenberge", wobei die Wellentäler und
-berge sich in einer Längsrichtung (senkrecht
zur Zeichenebene der
16)
parallel zueinander erstrecken.
DE 199 14 451 A1 offenbart auch Reliefstrukturen
mit zick-zack- (VV)- oder UU-förmigem
Querschnittsprofil.
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Mit
dem Ausdruck Spannrichtung ist im Zusammenhang der vorliegenden
Erfindung einerseits diejenige laterale Richtung gemeint, in der
die Verbundplatte maximale Kompressionsfestigkeit bezüglich des
Anlegens einer uni-direktionalen lateralen Kompressionsspannung
aufweist. Bei als Wandelementen eingesetzten Verbundplatten beispielsweise verläuft die
Spannrichtung idealerweise vertikal, so dass eine maximale Tragfähigkeit
erreicht wird.
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Andererseits
kann auch diejenige laterale Richtung gemeint sein, für die die
Biegefestigkeit maximal ist. Dabei wird die Biegefestigkeit in einer
Anordnung bestimmt, bei der die zu untersuchende Verbundplatte horizontal
auf zwei parallele, sich gegenüberstehende
Tragwände
aufgelegt und zwischen den Tragwänden
von oben auf die Verbundplatte eine vertikal nach unten gerichtete
Biegekraft ausgeübt
wird.
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Die
bekannten Verbundplatten haben durch die Konstruktion bedingt eine
Spannrichtung und man spricht von einachsiger Spannbarkeit bzw.
auch einachsiger Tragfähigkeit.
Für die
Anwendung bedeutet dies, dass das Deckenelement als Auflager zwei
gegenüberliegende,
idealerweise parallel zueinander verlaufende Wandelemente benötigt. Ist
dies jedoch zum Beispiel infolge einer bestimmten Grundrißgeometrie
nicht leicht möglich,
so sind aufwendige Wechsel- und/oder zusätzliche Stützkonstruktionen erforderlich.
Nachteilig besitzen also die z.B. aus dem Hausbau bekannten Verbundplatten nur
eine Spannrichtung.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbundplatte mit mindestens
zwei schräg
oder senkrecht zueinander verlaufenden Spannrichtungen bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel ist es, eine Verbundplatte bereitzustellen, die
in jeder lateralen Richtung im wesentlichen gleiche Biegefestigkeit
hat. Ein weiteres Ziel ist es, eine Verbundplatte mit in jeder lateralen
Richtung im wesentlichen gleichen Kompressionsfestigkeit bereitzustellen.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, umfaßt
eine Verbundplatte eine erste Platte und eine Zwischenstruktur,
die auf der ersten Platte angeordnet ist, und die eine Vielzahl
von in einer ersten Ebene liegenden ersten Auflageflächen und
in oder über
einer zweiten Ebene liegende zweite Auflageflächen umfaßt. Dabei sind in der ersten
Ebene zwei zueinander orthogonale Hauptachsen X und Y und zu jeder
ersten Auflagefläche
vier durch die Hauptachsen X und Y eingeteilte Quadranten definiert.
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Erfindungsgemäß ist die
erste Platte kompressionsfest. Jede erste Auflagefläche ist
mit mindestens drei zweiten Auflageflächen mit einem im wesentlichen
starren Teil der Zwischenstruktur und schubfest mit der ersten Platte
verbunden. Die mit der ersten Auflagefläche verbundenen mindestens drei
zweiten Auflageflächen
liegen in mindestens drei verschiedenen Quadranten.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist die Zwischenstruktur eine im wesentlichen durchgehende Relieffläche.
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In
einer zweiten Ausführungsform
umfaßt
die Zwischenstruktur eine Vielzahl von im wesentlichen starren Stäben, wobei
jede erste Auflagefläche
in der ersten Ebene über
jeweils mindestens einen Stab mit jeder zugehörigen zweiten Auflageflächen verbunden
ist.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Verbundplatte ferner eine auf die zweiten Auflageflächen auflegbare, kompressions-
bzw. zugfeste zweite Platte, die schubfest mit den zweiten Auflageflächen verbunden ist.
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Die
Verbundplatte kann mindestens ein Halte- bzw. Führungselement zum Halten bzw.
Durchführen
von einer in der Verbundplatte zwischen der ersten und zweiten Platte
angebrachten Leitung bzw. Rohrleitung umfassen. Das Halte- bzw.
Führungselement
enthält
vorzugsweise ein elastisches Material, beispielsweise einen elastischen
Kunststoff oder Gummi. Das Halteelement ist in vorteilhafter Weise formschlüssig mit
der Zwischenstruktur ausgebildet ist und weist eine durchgehende
Aussparung zum Aufnehmen der Leitung bzw. Rohrleitung und einen die
Aussparung mit einer Außenseite
verbindenden Einschnitt auf. Vorzugsweise ist das Halteelement herausnehmbar
festhaltend mit der Zwischenstruktur verbunden.
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Die
Verbundplatte kann ferner mindestens eine Isolations- oder Schutzschicht
umfassen, wobei eine Schutz- oder Isolationsschicht bzw. ein Schutz- oder
Isolationsmaterial zwischen der ersten Platte und der Zwischenstruktur,
auf der Außenseite
der ersten Platte, zwischen der Zwischenstruktur und der zweiten
Platte, oder auf der Außenseite
der zweiten Platte an- bzw. eingebracht ist. Anstatt einer Schutzschicht
kann beispielsweise also auch der gesamte Raum zwischen der Zwischenstruktur
und einer oder beiden der ersten und zweiten Platte mit einem Schutz-
oder Isolationsmaterial gefüllt
werden. Das Material kann auch mit dem Ziel eingebracht werden, die
Verbundplatte oder die Zwischenstruktur schwerer zu machen, den
Schallschutz zu verbessern oder um eine Wärmespeichermasse zu erhalten.
Das Material kann ein Schüttgut
sein.
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Die
erste Platte kann eine gekrümmte
Fläche bilden.
Die Verbundplatte kann in sich großflächig gekrümmt bzw. gewölbt sein.
Weiterhin wird eine Zwischenstruktur zur Verwendung in einer Verbundplatte vorgeschlagen,
die eine Vielzahl von in einer ersten Ebene liegenden ersten Auflageflächen und
eine Vielzahl von in oder über
einer zweiten Ebene liegende zweite Auflageflächen umfaßt. Dabei sind in der ersten
Ebene zwei zueinander orthogonale Hauptachsen X und Y und zu jeder
ersten Auflagefläche vier
durch die Hauptachsen X und Y eingeteilte Quadranten definiert.
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Die
Zwischenstruktur kann aus flächendeckend
miteinander verbundenen Elementen bestehen, deren Ränder so
angepaßt
sind, dass die Elemente relativ zueinander schubfest und lagegenau miteinander
verbunden sind. Die Ränder
können
gezahnt oder schwalbenschwanzförmig
ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist jede
erste Auflagefläche
mit mindestens drei zweiten Auflageflächen durch einen im wesentlichen
starren Teil der Zwischenstruktur verbunden. Weiterhin liegen die
mindestens drei zweiten Auflageflächen in mindestens drei verschiedenen
Quadranten.
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Die
erfindungsgemäße Zwischenstruktur
der vorgenannten Ausführungsform
mit ausgedehnter Relieffläche
kann mit einem Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte
umfaßt:
a) Bereitstellen einer Formunterlage die ein Relief bildet, b) Bereitstellen
eines verformbaren, flächigen
Materials und c) Verformen des Material mittels der Formunterlage
zur Formung der Relieffläche.
Das Relief ist dabei einseitig durch eine erste Ebene begrenzt.
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Vorzugsweise
geschieht hierbei die Verformung in Schritt c) durch Tiefziehen,
Pressen oder Schmelzen.
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In
einer anderen Ausführungsform
umfaßt ein
Verfahren zur Herstellung der Zwischenstruktur mit ausgedehnter
Relieffläche
die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Formunterlage, die
ein Relief bildet, b) Bereitstellen eines viskosen, härtenden
Materials und c) Aufbringen des Material auf die Formunterlage und
d) Aushärten
des Materials. Das Relief ist dabei einseitig durch eine erste Ebene
begrenzt.
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Vorzugsweise
geschieht hierbei die Verformung des viskosen Materials durch Aufsprühen, Auftragen
oder Gießen.
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In
beiden Verfahren kann das Material mittels eines Formstempels in
die Formunterlage gedrückt werden.
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Erfindungsgemäß ist in
beiden Verfahren das Relief einseitig durch eine erste Ebene begrenzt und
weist eine Vielzahl von ersten Berührungsflächen in einer ersten Ebene
auf, wobei in der ersten Ebene zwei zueinander orthogonale Hauptachsen
X und Y und zu jeder ersten Auflagefläche durch die Hauptachsen X
und Y vier Quadranten definiert sind. Das Relief weist weiterhin
in oder über
einer zweiten Ebene angeordnete zweite Auflageflächen auf. Jeder ersten Auflagefläche sind
mindestens drei zweite Auflageflächen
zugeordnet, die in mindestens drei verschiedenen Quadranten liegen.
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Die
erfindungsgemäße Verbundplatte
wird mit einem Verfahren hergestellt, das die folgenden Schritte
umfaßt:
a) Bereitstellen einer Zwischenstruktur, die in einer ersten Ebene
liegende erste Auflageflächen
aufweist; b) Bereitstellen einer ersten Platte; c) Auflegen der
Zwischenstruktur mit ersten Auflageflächen auf eine erste Seite der
ersten Platte; d) schubfestes Verbinden der ersten Auflageflächen mit der
ersten Platte.
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Vorzugsweise
umfaßt
das Verfahren ferner die Schritte: e) Bereitstellen einer zweiten
Platte; f) Auflegen der zweiten Platte auf die zweiten Auflageflächen der
Zwischenstruktur; und g) schubfestes Verbinden der zweiten Auflageflächen mit
der zweiten Platte.
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Das
schubfeste Verbinden kann durch Kleben, Löten Schweißen, Nageln, Schrauben oder
eine Kombinationen dieser Techniken erzielt werden.
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Vorzugsweise
werden die Schritte c) und f) und/oder d) und g) gleichzeitig durchgeführt.
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Die
erfindungsgemäße Verbundplatte
kann beispielsweise im Tunnelbau, Behälterbau, Fahrzeugbau, Möbelbau,
Hausbau oder dem Bau von Tafeln bzw. Schildern Anwendung finden.
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Im
Hausbau kann die Verbundplatte als Deckentafel oder als Wandtafel
verwendet werden.
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Bei
Verwendung im Fahrzeugbau kann das Fahrzeug ein Fahrrad, ein Automobil,
ein Flugzeug, ein Schiff oder ein Raumfahrzeug, beispielsweise ein Satellit
oder eine Rakete, sein.
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Bei
Verwendung der Verbundplatte im Tunnel- oder Hausbau bestehen die
Zwischenstruktur bzw. die Verbundplatten vorzugsweise aus einem wasserundurchlässigen Material.
Das Material ist vorzugsweise diffusionsoffen bzw. permeabel für Wasserdampf.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beispielhaft anhand
der beigefügten
Zeichnungen beschrieben, ohne jedoch dabei die Erfindung in irgend
einer Weise zu beschränken.
Von den Zeichnungen zeigt:
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1 in einer Explosionsdarstellung
in schematischer Schrägaufsicht
eine Zwischenstruktur und eine darunter angeordnete erste Platte
gemäß einer ersten
Hauptausführungform;
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2 einen Querschnitt durch
die Zwischenstruktur und die erste Platte entlang der Linie II-II
aus 1;
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3 einen Querschnitt durch
die Zwischenstruktur und die erste Platte entlang der Linie III-III aus 1;
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4 einen Querschnitt durch
eine Verbundplatte mit einer auf die auf die erste Platte aufgelegten
Zwischenstruktur sowie einer auf die Zwischenstruktur aufgelegten
zweiten Platte entlang der Linie III-III aus 1, sowie mit gestrichelter Linie gezeichnet
den Querschnitt der Zwischenstruktur entlang der Linie II-II aus 2;
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5 einen Querschnitt durch
die Verbundplatte mit einer zwischen der ersten und zweiten Platte
in sandwichartiger Struktur ausgebildeter Zwischenstruktur entlang
der Linie V-V aus 1;
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6 einen vergrößerten schematischen Querschnitt
durch eine erste Ausführungsform
einer Auflagefläche;
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7 einen vergrößerten schematischen Querschnitt
durch eine erste Ausführungsform
mit einer flächig
ausgedehnten Auflagefläche;
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8 einen vergrößerten schematischen Querschnitt
durch eine zweite Ausführungsform
einer flächig
ausgedehnten Auflagefläche;
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9 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer
Zwischenstruktur bestehend aus Verbindungsstäben entsprechend der zweiten
Hauptausführungsform,
wobei die ersten Auflageflächen
in der ersten Ebene ein rechteckiges Gitter bilden;
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10 schematisch ein Ausführungsbeispiel
einer Zwischenstruktur entsprechend der zweiten Ausführungsform
mit Verbindungsstäben,
wobei die ersten Auflageflächen
in der ersten Ebene ein hexagonales Gitter bilden;
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11 schematisch eine vergrößerte Ansicht
von Enden von Verbindungsstäben
in der Nähe einer
zweiten Auflagefläche;
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12 einen Querschnitt durch
die Zwischenstruktur entlang der Linie XII-XII in 9, wobei die Zwischenstruktur zwischen
einer ersten und einer zweiten Platte in sandwichartiger Struktur
ausgebildet ist;
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13 eine schematische Anordnung
eines Biegeversuches, mit einer erfindungsgemäßen Zwischenstruktur, die zunächst auf
einem geraden Stab gelagert und über
den Stab gebogen wird;
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14 in schematischer Schrägaufsicht eine
erste Auflagefläche
in einer ersten Ebene, die mit drei zweiten Verbindungsflächen in
einer zweiten Ebene über
im wesentlichen starre Verbindungsstäbe verbunden ist sowie ein
zugehöriges
kartesisches Koordinatensystem;
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15 die Projektionen der
drei Verbindungsstäbe
zwischen der ersten Auflagefläche
und den drei zweiten Auflageflächen
in die Ebene der ersten Auflagefläche; und
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16 eine Querschnittsansicht
durch eine Verbundplatte mit einer Zwischenstruktur gemäß der ersten
Hauptausführungsform
mit einem darin angebrachten Halteelement zum Durchführen einer
Leitung;
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17 eine Schrägaufsicht
auf eine Zwischenstruktur gemäß der ersten
Hauptausführungsform,
die aus mehreren miteinander an besonders ausgebildeten Rändern verbindbaren
Elementen besteht;
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18 eine schematische Schrägansicht
einer bekannten Verbundplatte.
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Wie
in den 1 bis 5 gezeigt, umfaßt eine Verbundplatte 1 entsprechend
einer ersten Hauptausführungsform
eine erste Platte 2 und eine Zwischenstruktur 3,
die als eine durchgehende Relieffläche ausgebildet ist. Die erste
Platte 2 ist kompressions- bzw. zugfest. Die Relieffläche umfaßt eine
Vielzahl von ersten Auflageflächen 4,
die (nicht in 1 gezeigt)
mit der ersten Platte schubfest wie weiter unten beschrieben, verbunden
sind und eine Vielzahl von zweiten Auflageflächen 5, die (nicht
in 1 gezeigt) mit einer
zweiten Platte (nicht in 1 gezeigt) schubfest
wie weiter unten beschrieben, verbunden sind. Die ersten Auflageflächen sind
in der Darstellung der 1 unten
liegend und die zweiten Auflageflächen oben liegend dargestellt.
Die zweiten Auflageflächen
brauchen nicht notwendigerweise in einer gemeinsamen Ebene zu liegen.
Vorzugsweise liegen die zweiten Auflageflächen jedoch in einer Ebene.
Weiterhin ist vorzugsweise eine zweite Platte gegen die sich in
einer Ebene befindenden zweiten Auflageflächen angelegt und mit den zweiten
Auflageflächen
verbunden, und weiter bevorzugt schubfest verbunden.
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Wie
am besten in 5 gezeigt,
befinden sich die ersten Auflageflächen 4 in einer gemeinsamen
ersten Ebene 8 und sind mit der ersten Platte 2 schubfest
(bei 5) verbunden. Die schubfeste Verbindung wird beispielsweise
durch Nägel 12 oder
durch Verwendung von Nagelplatten hergestellt. Die Nägel 12 verbinden
die ersten Auflageflächen 4 mit
der ersten Platte 2 und verhindern ein Verschieben der
Auflageflächen
bezüglich
der ersten Platte 'in
lateraler Richtung. Die schubfeste Verbindung kann anstatt mittels
Nägeln
auch durch Nägel
mit Widerhaken oder Kippdübel,
durch Schrauben, durch Verleimen, Kleben, Löten oder Schweißen, oder
mittels einer als Nagelplatte ausgebildeten ersten Platte bewirkt
werden.
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Eine
zweite Platte 10 kann wie in der 5 gezeigt auf die Zwischenstruktur 3 aufgelegt
werden. Die zweiten Auflageflächen
befinden dabei sich in einer gemeinsamen zweiten Ebene 9 und
sind mit der zweiten Platte schubfest verbunden, ebenso wie die ersten
Auflageflächen 4 mit
der ersten Platte 2.
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Die
ersten Auflageflächen
bilden in der ersten Ebene 8 ein regelmäßiges Punktgitter, das in der in
den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform
eine rechteckiges Punktgitter mit einer rechteckigen Einheitszelle
ist. Das Punktgitter kann auch quadratisch mit einer quadratischen
Einheitszelle sein.
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Das
Punktgitter ist nicht auf rechtwinklige Punktgitter beschränkt sondern
kann auch schiefwinkelige, insbesondere rauten- oder parallelogramm-förmige Einheitszellen
aufweisen. Die Einheitszelle des Punktgitters der ersten Auflageflächen kann
auch hexagonale Einheitszellen aufweisen; dieser Fall ist für eine zweite,
weiter unten beschriebene Ausführungsform
der Zwischenstruktur in 10 gezeigt.
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Die
zweiten Auflageflächen 5 bilden
in der zweiten Ebene 9 ebenfalls ein regelmäßiges Punktgitter,
das zum ersten Punktgitter kongruent sein kann. In den in den 1 bis 5 sowie 9 und 10 (siehe unten)
gezeigten Ausführungsformen
ist das Punktgitter der zweiten Auflageflächen 5 kongruent zu
dem in der ersten Ebene 8 durch die ersten Auflageflächen 4 gebildete
Punktgitter.
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In
der ersten in den 1 bis 5 gezeigten Hauptausführungsform
ist jede erste Auflagefläche 4 mit
vier sie umgebenden zweiten Auflageflächen 5 durch einen
Teil der Zwischenstruktur verbunden. Die verbindenden Teile der
Zwischenstruktur 3 sind in 1 als
mit s1, s2, s3 und s4 bezeichnete Streifen angedeutet. Das Material
aus dem die Zwischenstruktur 3 hergestellt wird, ist im
wesentlichen starr und weist eine geringe Elastizität auf.
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Die
in den 1 bis 5 gezeigte Relieffläche weist
eine Vielzahl von Sattelpunkten 6 und 7 auf. Die Sattelpunkte 6 liegen
in einer ersten lateralen Richtung als Minima jeweils zwischen den
Maxima umfassenden zweiten Auflageflächen 5 und die Sattelpunkte 7 liegen
in einer senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden zweiten lateralen
Richtung ebenfalls als Minima jeweils zwischen den Maxima umfassenden zweiten
Auflageflächen 5.
Gleichzeitig liegen die Sattelpunkte 6 in der zweiten lateralen
Richtung als Maxima jeweils zwischen den Minima umfassenden ersten
Auflageflächen 4 und
die Sattelpunkte 7 liegen als Maxima in der ersten lateralen
Richtung jeweils zwischen den Minima umfassenden ersten Auflageflächen 4.
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Die
Sattelpunkte 6, 7, liegen in dieser Ausführungsform
im wesentlichen in einer gemeinsamen Sattelpunktebene 11,
die zwischen der ersten Ebene 8 und der zweiten Ebene 9 liegt.
Die Sattelpunkte müssen
aber nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen. In der in den 1 bis 5 gezeigten Hauptausführungsform liegt die Sattelpunktebene
gleichbeabstandet zur ersten und zweiten Ebene. Dann ist das Biegeverhalten
der in 5 gezeigten Zwischenstruktur
für Durchbiegungen
bei Druckbelastung von oben und von unten gleich. Das Biegeverhalten
kann dadurch beeinflußt
werden, dass die Sattelpunktebene beispielsweise näher an der
ersten Ebene 8 oder näher
an der zweiten Ebene 9 liegt. Liegt die Sattelpunktebene
näher an
der ersten Ebene 8 (bzw. näher an der zweiten Ebene 9),
dann ist die Biegesteifigkeit für
punktförmige
Druckbelastung von oben (bzw. von unten) größer als bei punktförmiger Druckbelastung von
unten (bzw. oben).
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In
den 1 bis 5 bildet die Relieffläche 3 entsprechend
der ersten Ausführungsform
in der Umgebung der ersten oder zweiten Auflageflächen 4, 5 jeweils
im wesentlichen parabolische bzw. hyperbolische Profile.
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Die 6 bis 8 zeigen beispielhaft weitere mögliche Profile. 6 zeigt eine Relieffläche 3,
die zumindest in der Nähe
der Auflagefläche 4 im
Querschnitt V-förmig
ist, und dreidimensional gesehen die Form einer Pyramide oder eines
Spitzkegels aufweist. In der 7 hat
die Relieffläche 3 eine
im Querschnitt hyperbolische Form und in der 8 eine parabolische Form, jeweils mit
abgestumpfter Auflagefläche 4.
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Anstelle
der in den 1 bis 6 gezeigten Formen kann die
Relieffläche 3 auch
waffelförmig oder
wabenförmig
ausgebildet sein (nicht in den Figuren gezeigt). Die Zwischenstruktur
kann auch eine Vielzahl von Kegelstümpfen, Pyramidenstümpfen bilden
oder eine einseitig oder zweiseitig abgestumpfte Hyberboloid- oder
Zeltdachstruktur aufweisen.
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In
beiden Ausführungsformen
können
die ersten Auflageflächen
eine zweidimensional begrenzte Ausdehnung haben. Alternativ können die ersten
Auflageflächen
und die zweiten Auflageflächen
im wesentlichen punktförmig
sein. Dies ist in den Beispielen der 5, 6 und 7 im Vergleich gezeigt.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umfaßt der Begriff Auflagefläche einerseits eine
Fläche
mit sich in der ersten oder zweiten Ebene 8 oder 9 erstreckender,
lateraler Ausdehnung. Ein Beispiel hierfür ist das in 7 oder 8 gezeigte,
abgestumpfte Profil. Andererseits kann die Auflagefläche auch
zu einem Punkt entartet sein, der im wesentlichen keine laterale
Ausdehnung hat. Dies ist beispielhaft durch die zumindest im Bereich
der Auflageflächen
lokal gekrümmte
Form der Reliefstruktur wie in 5 gezeigt.
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Die 9 bis 12 zeigen Ausführungsbeispiele einer anderen,
zweiten Hauptausführungsform
der Zwischenstruktur. Anstelle einer durchgehenden Relieffläche 3,
die jede erste Auflagefläche
mit mindestens drei Auflageflächen
verbindet, umfaßt
die Zwischenstruktur 103 eine Vielzahl von im wesentlichen starren
Stäben 101,
die die ersten Auflageflächen
in der ersten Ebene mit mindestens drei zweiten Auflageflächen verbinden.
Die 9 und 10 sind schräge Draufsichten
auf eine Zwischenstruktur 103 auf die oben- bzw. hoch liegend
gezeichnete zweite Ebene in Richtung auf die darunter (tiefer) liegende
erste Ebene. Die in der ersten Ebene liegenden ersten Auflageflächen 104 sind
in den 9 und 10 mit dem Referenzzeichen
Ti (i = 1, 2) für "Tieffläche" und die zweiten
Auflageflächen 105 mit
Hi (i = 1, 2) für "Hochfläche" bezeichnet.
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In
der 9 ist jede Tieffläche T1 mittels
eines Stabes 101 mit vier Hochflächen H1 verbunden, und umgekehrt
jede Hochfläche
H1 mittels eines Stabes 101 mit vier Tiefflächen T1.
Durch die Vielzahl der Stäbe 101 wird
eine im Sinne der vorliegenden Erfindung vollständige erste Unterstruktur der
Zwischenstruktur 103 gebildet.
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Zusätzlich gibt
es in der ersten, tief liegenden Ebene Tiefflächen T2 und in der zweiten,
hoch liegenden Ebene Hochflächen
H2. Im wesentlichen mittig zwischen jeweils vier Tiefflächen T1
liegt jeweils eine Tieffläche
T2, und umgekehrt. Entsprechendes gilt in der zweiten Ebene für die Hochflächen H1
bzw. H2. Eine Tieffläche
T1 bzw. T2 in der ersten Ebene liegt im wesentlichen einer Hochfläche H2 bzw.
H1 in der zweiten Ebene gegenüber.
Jede Tieffläche
T2 ist mittels eines Stabes 102 mit vier Hochflächen H2
verbunden, und umgekehrt jede Hochfläche H2 mittels eines Stabes 102 mit
vier Tiefflächen
T2. Durch die Vielzahl der Stäbe 102 wird
eine im Sinne vorliegenden Erfindung vollständige zweite Unterstruktur
der Zwischenstruktur 103 gebildet, die der Zwischenstruktur
zusätzliche
Steifigkeit verleiht.
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In
der 9 bildet die Gesamtheit
der Tiefflächen
T1 und die Gesamtheit der Hochflächen
H1 der ersten Unterstruktur ein Punktgitter mit quadratischer Einheitszelle.
Abweichend davon kann eine Einheitszelle auch rechteckige, rauten-,
parallelogramm- oder trapezförmige
Form haben.
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Die
in der 10 gezeigte Ausführungsform einer
Zwischenstruktur umfaßt
ebenfalls zwei vollständige
Unterstrukturen. Die erste Unterstruktur wird aus der Vielzahl der
Tiefflächen
T1 (erste Auflagefläche 104),
Hochflächen
H1 (zweite Auflagefläche 105)
und Verbindungsstäbe 101 gebildet.
Die zweite Unterstruktur umfaßt
die Vielzahl der Tiefflächen
T2, Hochflächen
H2 und Verbindungsstäben 102.
Jede Tieffläche
T1 ist mittels eines Stabes 101 mit drei Hochflächen H1,
und jede Hochfläche
H1 mit drei Tiefflächen
T1 verbunden. Entsprechendes gilt für die Tiefflächen T2
und die mittels der Stäbe 102 damit
verbundenen Hochflächen
H2.
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Die 11 zeigt im Detail eine
Ausführungsform
für die
Formgebung der Endteile 111 der Stäbe, die beispielsweise an einer
zweiten Auflagefläche 105 (Hochfläche H1)
zusammentreffen. In 11 treffen
vier Endteile 111 von vier Stäben zusammen. Jedes Endteil 111 hat
eine obere, abgestumpfte, dreieckige Fläche 112, die als Teil
der zweiten Auflagefläche
(Hochfläche)
für eine
zweite Platte dient. In einem Endstück jedes Endteils laufen seitliche
Flächen 113 auf
eine in der 11 gezeigte,
senkrecht verlaufende Achse A zusammen. Entsprechend können die
Endteile der Verbindungsstäbe
in der Nähe
der ersten Auflageflächen
(Tiefflächen)
ausgeführt
sein.
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Die 12 zeigt einen Schnitt durch
die doppelte Zwischenstruktur entlang der Linie XII-XII in 9. Die unteren Auflageflächen T1
bzw. T2 sind mittels X-förmiger
Elemente (Stabkreuze) mit oberen Auflageflächen H1 bzw. H2 verbunden.
Die Endteile der Stabkreuze können
wie in 11 gezeigt ausgeführt sein.
Die unteren Auflageflächen
T1 und T2 sind auf eine erste Platte 102 und die oberen
Auflageflächen
H1 und H2 auf eine zweite Platte 110 aufgelegt. Die Auflageflächen T1,
T2 bzw. H1, H2 sind mit der ersten bzw. zweiten Platte schubfest
verbunden.
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Ähnlich ausgebildete
X-förmige
Stabkreuze können
auch in der in 10 gezeigten
Ausführungsform
der Zwischenstruktur verwendet werden.
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Das
besondere Biegeverhalten der erfindungsgemäßen Zwischenstruktur 3 ist
in 13 illustriert. In 13 ist die an sich nicht
gebogene Zwischenstruktur zur Vereinfachung schematisch mit gestrichelter
Linie als Platte mit unterer Begrenzungsebene 8 und oberer
Begrenzungsebene 9 angedeutet. Die an sich plane Zwischenstruktur 3 ist
zunächst
auf eine horizontal gelagerte Stange S aufgelegt. Dann wird die
Zwischenstruktur durch gleichzeitiges Anlegen einer nach unten in
Richtung des Pfeils gerichteten ersten Kraft K1 am Mittelpunkt 115 der
Kante 116 und einer ebenfalls nach unten in Richtung des
zweiten Pfeiles gerichteten zweiten Kraft K2 am Mittelpunkt 117 der
gegenüberliegenden
Kante 118 über den
Stab S gebogen. Durch die Wirkung der angreifenden Kräfte K1 und
K2 biegt sich die Zwischenstruktur, wobei der Mittelpunkt 115 der
einen Kante 116 sich in die durch 115' gekennzeichnete
Position und der Mittelpunkt 117 der gegenüberliegenden Kante 118 sich
in die durch 117' gekennzeichnete
Position verschiebt, bis die elastische Gegenkraft der Zwischenstruktur
im Gleichgewicht mit den Kräften K1
und K2 ist.
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Gleichzeitig
verschieben sich die vier Eckpunkte 119 der Zwischenstruktur 103 entlang
nach unten und innen gekrümmter
Bahnen in die Positionen 119'.
Weiterhin wölbt
sich die Zwischenstruktur 103, wobei die sich gegenüberliegenden
und auf dem Stab S liegenden Seitenmittelpunkte 120 und 121 auf dem
Stab S aufliegen bleiben und der Flächenmittelpunkt 122 der
Zwischenstruktur 103 sich um die Höhe h nach oben in die Position 122' bewegt, wie
in 13 gezeigt. Durch
die Wölbung
verkleinert sich bzw. schrumpft die untere Ebene 8 und
vergrößert bzw.
dehnt sich die obere Ebene 9.
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Es
versteht sich, dass in diesem Zusammenhang die Ausdrücke „unten", „oben" bzw. „nach unten" und „nach oben" auf die Darstellung
der 13 bezieht.
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Im
durchgebogenen Zustand sind die auf die Zwischenstruktur 3 wirkenden
Kräfte,
nämlich
die in der Nähe
der Seitenmittelpunkte 115 und 117 angreifenden
Kräfte
K1 und K2, die bei den auf dem Stab S lagernden Seitenmittelpunkten 120 und 121 angreifenden
Auflagekräfte
des Stabes S und die biege-elastischen Kräfte der Zwischenstruktur im Gleichgewicht.
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Die
bei der Durchbiegung auftretende Wölbung der Zwischenstruktur
ist eng mit der zweiachsigen Spannbarkeit der Verbundplatte verknüpft, wie im
folgenden Experiment (nicht gezeigt) erläutert.
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Die
Zwischenstruktur 3 wird erfindungsgemäß über die in der ersten Ebene 8 liegenden
ersten Auflagepunkten schubfest mit einer kompressionsfesten ersten
Platte verbunden (in 13 nicht
gezeigt) und die so erhaltene erfindungsgemäße Verbundplatte auf den Stab
S aufgelegt. Die erste Platte selbst braucht keine wesentliche Biegesteifigkeit
aufzuweisen. Wichtig ist jedoch, dass die erste Platte besonders
in lateraler Richtung kompressionsfest ist, das heißt, dass
die erste Platte sich bei Zug oder Druck in lateraler Richtung besonders
wenig dehnen oder zusammendrücken
läßt, und
dass die Auflageflächen
der Zwischenstruktur schubfest mit der ersten Platte verbunden sind.
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Dann
läßt man die
Kräfte
K1 und K2 in gleicher Konfiguration und gleicher Stärke der
Kräfte
K1 und K2 wie in 13 gezeigt
auf die Verbundplatte einwirken. Im Vergleich zum mit der Zwischenstruktur 3 alleine
durchgeführten
Biegeexperiment nach der 13 biegt
sich die Verbundplatte kaum durch.
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Die
besonders geringe Durchbiegung der Verbundplatte erklärt sich
wie folgt. Das beim Durchbiegen der (alleine biegbaren und sich
wölbenden) Zwischenstruktur 3 zu
erwartende Verkleinern der unteren Ebene 8 wird verhindert,
weil die Vielzahl der ersten Auflageflächen schubfest mit der ersten
Platte verbunden sind und die relative Verschiebung der ersten Auflageflächen zueinander
aufgrund der Kompressionsfestigkeit der ersten Platte verhindert
wird.
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Anstelle
des Anbringens der kompressionsfesten ersten Ebene an den ersten
Ebene 8 liegenden ersten Auflagepunkten kann die Zwischenstruktur 3 erfindungsgemäß auch über eine
in der zweiten Ebene 9 liegenden zweiten Auflagepunkten
schubfest mit einer dehnungsfesten zweiten Platte verbunden (in 13 nicht gezeigt) und die
so erhaltene erfindungsgemäße Verbundplatte
auf den Stab S aufgelegt. Die zweite Platte selbst braucht keine
wesentliche Biegesteifigkeit aufzuweisen. Wichtig ist jedoch, dass
die zweite Platte besonders in lateraler Richtung dehnungsfest ist,
das heißt,
dass die zweite Platte sich bei Zug oder Druck in lateraler Richtung besonders
wenig dehnen läßt, und
dass die Auflageflächen
der Zwischenstruktur schubfest mit der zweiten Platte verbunden
sind.
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Die
Biegesteifigkeit der Verbundplatte wird weiter erhöht, wenn
man eine zugfeste zweite Platte 10, 110 auf die
in einer zweiten Ebene 109 liegenden zweiten Auflageflächen 5, 105 legt
und die zweiten Berührungsflächen 5, 105 schubfest
mit der zweiten Platte 10, 110 verbindet, und
zwar zusätzlich
zur mit den ersten Berührungsflächen schubfes
verbundenen, kompressionsfesten ersten Platte. Die vergrößerte Biegesteifigkeit
wird dadurch erreicht, dass die zweite Platte die mit der Wölbung der
Verbundplatte zusammenhängende
Vergrößerung (Dehnung)
der Zwischenstruktur 3, 103 in der zweiten Ebene 9, 109 verhindert.
Die Vielzahl der zweiten Auflageflächen 5, 105 sind
schubfest mit der zweiten Platte 10, 110 verbunden,
so dass die mit der Vergrößerung (Dehnung) zusammenhängende relative
Verschiebung der zweiten Auflageflächen 5, 105 voneinander
weg durch die Zugfestigkeit der zweiten Platte 10, 110 verhindert wird.
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Die
zweite Platte kann auch alternativ zur ersten Platte vorgesehen
werden, jedoch bei geringerer Gesamtbiegesteifigkeit bzw, zweiachsiger Spannbarkeit.
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Anhand
der 14 und 15 wird die erfindungsgemäße Beziehung
zwischen den ersten und zweiten Auflageflächen der Zwischenstruktur erläutert. 14 zeigt die erste Ebene 8, 108 und
eine zweite Ebene, eine in der ersten Ebene 8, 108 liegende
erste Auflagefläche 4, 104 sowie
drei in der zweiten Ebene 9, 109 liegende zweite
Auflageflächen 5, 105 (H1).
Die erste Auflägefläche 4, 104 (T1)
und die drei zweiten Auflageflächen 5, 105 (H1)
sind als ausgefüllte
Kreisflächen
dargestellt. Zu jeder zweiten Auflagefläche 5, 105 (H1)
ist in der ersten Ebene 8, 108 die zugehörige (gegenüberliegende)
Projektion 5', 105' (H1') der zweiten Auflagefläche 5, 105 (H1)
in die erste Ebene 8, 108 als offener Kreis dargestellt gezeigt.
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Weiterhin
sind die im wesentlichen starren Verbindungen der ersten Auflagefläche 4, 104 (T1) mit
jeder der drei zweiten Auflageflächen 5, 105 (H1) beispielhaft
entsprechend der zweiten Hauptausführungsform (siehe 10) als Stab 101 ausgebildet gezeigt.
In der ersten Ebene 8, 108 sind ferner die Projektionen
der Verbindung der ersten Auflagefläche mit den Projektionen der
zweiten Auflageflächen als
Pfeile d1, d2, d3 dargestellt. Im linken Teil der 14 ist ein karthesisches Koordinatensystem
X, Y, Z dargestellt, dessen X- und Y-Achse in der ersten Ebene liegen.
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Die
zweiten Auflageflächen
müssen
im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise in einer Ebene liegen.
Für das
Auflegen der zweiten Platte vorteilhaft liegen die zweiten Auflageflächen 5, 105 (H1)
jedoch, wie im Beispiel der 14 gezeigt,
in einer Ebene.
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15 zeigt in der die Koordinatenachsen
X und Y enthaltenden ersten Ebene 8, 108 (Zeichenebene)
die erste Auflagefläche 4, 104 (T1),
die Projektionen 5', 105' (H1') der zweiten Auflageflächen und die
wiederum als Pfeile dargestellten Projektionen d1, d2, d3 in die
erste Ebene der Verbindungen der ersten Auflagefläche mit
den zweiten Auflageflächen aus
der 14. Die Lage der
Koordinatenachsen X, Y ist so gewählt, dass die erste Auflagefläche 4, 104 (T1)
im Ursprung (Kreuzungspunkt) der Koordinatenachsen liegt. Ferner
sind die Gegenrichtungen -X und -Y der Richtungen der Koordinatenachsen
gekennzeichnet. Durch die Koordinatenachsen X und Y werden vier
Quadranten I, II, III und IV eingeteilt.
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In
Bezug auf die erste Auflagefläche
liegen die zweiten Auflageflächen
in drei verschiedenen Quadranten. Eine der Projektionen 5', 105' (H1') der zweiten Auflageflächen liegt
im vierten Quadranten IV, die andere im zweiten Quadranten II und
die dritte im dritten Quadranten III.
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Die
Projektionen d1 und d3 bilden den Winkel α1, die Projektionen d3 und d2
den Winkel α2
und die Projektionen d2 und d1 den Winkel α3. Im Beispiel sind die drei
Winkel gleich groß,
nämlich
120°.
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Anstatt
der drei gezeigten zweiten Auflageflächen (wie in 14 gezeigt und der Ausführungsform
der 10 entsprechend)
kann die erste Auflagefläche
auch mit vier (entsprechend der in der 9 gezeigten Ausführungsform) oder mehr zweiten
Auflageflächen
verbunden sein. In der als Reliefstruktur 3 ausgebildeten
Zwischenstruktur der 1 bis 5 ist die erste Auflagefläche (ebenso
wie in 9) mit vier zweiten
Auflageflächen
verbunden. Anders als in 9,
wo die Verbindung durch vier Stäbe 101 vermittelt
ist, wird in der Ausführungsform
der 1 bis 5 die starre Verbindung der
ersten Auflageflächen
mit den zweiten Auflageflächen
durch einen Teil der starren Reliefstruktur bewirkt, und zwar insbesondere durch
die in 1 gezeigten,
mit s1, s2, s3, s4 bezeichneten Teile der Reliefstruktur, die sich
streifenförmig
von den ersten Auflageflächen
zu den zweiten Auflageflächen
hin erstrecken (wie in 1 gezeigt).
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Erfindungsgemäß liegen
die vier zweiten Auflageflächen
(und die Streifen s1, s2, s3 und s4 in Bezug auf die erste Auflagefläche 4,
mit denen sie verbunden sind, in vier verschiedenen Quadranten.
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Anhand
der
18 wird der Unterschied zwischen
der aus
DE 199 14
451 A1 bekannten Verbundplatte und der vorliegenden Erfindung
erläutert. Die
Wellentäler
bzw. Wellenberge kann man jeweils als eine Reihe von in einer Längserstreckung
senkrecht zur Querschnittebene ersten Berührungspunkten
204 bzw.
zweiten Berührungspunkten
205 ansehen,
die in der
16 als ausgefüllte bzw.
offene Kreise dargestellt sind. Die in
DE 199 14 451 A1 offenbarten
Reliefstrukturen mit VV- oder UU-förmigem Querschnitt, lassen
sich ebenfalls als Aneinandereihung von ersten bzw. zweiten Berührungspunkten ansehen.
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In
dieser Sichtweise ist im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung jeder
erste Berührungspunkt 204 mit
zwei zweiten Berührungspunkten 205 starr verbunden.
Die beiden zweiten Berührungspunkte 205 liegen
in Bezug auf den ersten Berührungspunkt 204 in
zwei sich gegenüberliegenden
Quadranten.
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Der
erfindungsgemäße Verbundplatte
bietet weitere Vorteile. Durch die Wahl des mittleren Steigungswinkels δ der Zwischenstruktur
zwischen den ersten Auflageflächen
und den zweiten Auflageflächen
läßt sich
in beiden Ausführungsformen
der Verbundplatte (Zwischenstruktur mit flächiger Relieffläche oder
aus Stäben
gebildet) das Verhältnis
von senkrechter Biegesteifigkeit zu lateraler Druckfestigkeit variieren
und einstellen. Der mittlere Steigungswinkel δ der Zwischenstruktur wird in
Bezug auf eine laterale Richtung gemessen, wie in der 5, 6 oder 12 gezeigt.
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Die
Biegesteifigkeit gibt die Belastbarkeit z.B. bei Verwendung als
Deckenelement im Hausbau an. Die Tragfähigkeit gibt die Belastbarkeit
bei Verwendung als Wandelement für
die Auflage von Lasten auf das vertikal stehende Wandelement an.
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Weist
die Zwischenstruktur einen flachen, d.h. zwischen 0° und 45° liegenden
mittleren Steigungswinkel δ auf,
dann weist die Verbundplatte eine relativ große laterale Druckfestigkeit
auf, während
die Verbundplatte bei einem steilen, d.h. zwischen 45° und 90° liegenden,
mittleren Steigungswinkel δ eine relativ
große
Biegefestigkeit hat. Dabei gibt es einen von den verwendeten Materialien
und den Materialstärken
(Dicken) der ersten und zweiten Platte und der Zwischenstruktur
abhängigen
mittleren Steigungswinkel, für
den man ein ausgewogenes Verhältnis
von Biegesteifigkeit und lateraler Druckfestigkeit erzielt. Für gleiches
Material und gleiche Dicken der ersten und zweiten Platte liegt
dieser Winkel bei etwa 45°.
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Die
erste und/oder zweite Platte und/oder die Zwischenstruktur kann
aus Metall, Kunststoff, Holzwerkstoff, Glas, Pappe, Papier oder
aus einem Verbundmaterial, ganz oder abschnittsweise gefertigt werden
oder eines oder mehrere dieser Materialien enthalten.
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Anstelle
der genannten Materialien kann auch ein Mischmaterial verwendet
werden. Es kann auch ein Mischmaterial verwendet werden, bei dem Körner oder
Fasern eines ersten Materials in eine Bindeschicht aus einem zweiten
Material eingebettet sind, beispielsweise wie bei Kunststein, Beton,
Spanplatten oder Glasfaser-Material.
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Durch
geeignete Wahl des Materials kann die Relieffläche wahlweise für Gase,
Flüssigkeiten und/oder
Wasserdampf undurchlässig,
semipermeabel oder diffusionsoffen gestaltet werden.
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Je
nach verwendeten Material für
die erste und zweite Platte und die Zwischenstruktur können die
schubfesten Verbindungen der ersten bzw. zweiten Auflageflächen der
Zwischenstruktur mit der entsprechenden ersten bzw. zweiten Platte
beispielsweise durch Kleben, Löten,
Schweißen,
Nageln, Schrauben, Verwendung von Nägeln mit Widerhaken, Dübeln oder
mittels einer als Nagelplatte ausgebildeten ersten Platte bewirkt
werden.
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Die
Verbundplatte kann ferner mindestens ein Halteelement und/oder ein
Führungselement
zum Halten bzw. Durchführen
von einer in der Verbundplatte zwischen der ersten bzw. zweiten
Platte und der Zwischenstruktur angebrachten Leitung umfassen. Ein
solches Halte- bzw.
Führungselement
kann ein elastisches Material enthalten, beispielsweise einen elastischen
Kunststoff oder Gummi. Insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundplatte
im Hausbau können
mittels solcher Halteelemente beispielsweise elektrische Leitungen,
Wasserrohre oder Heizungsrohre gleich bei der Herstellung vorgefertigter
Wand- oder Deckenteile in der Fabrik mit eingebaut werden.
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Eine
Relieffläche
(3) kann wie folgt hergestellt werden. Zunächst wird
eine Formunterlage hergestellt, deren Oberfläche ein Relief zur Formung
des gewünschten
Reliefs bildet. Ferner wird ein verformbares, flächiges Material bereitgestellt,
welches dann mittels der Formunterlage verformt wird, wobei das vorher
flächige
Material das Relief der Formunterlage annimmt und das Material nach
dem Verformen starr ist. Die Verformung mittels des Formunterlage
kann, je nach Wahl des Material für die Zwischenstruktur durch
Tiefziehen, Pressen oder Schmelzen bewirkt werden.
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Alternativ
kann auf die Formunterlage auch ein viskoses, härtendes Materials beispielsweise durch
Aufsprühen,
Auftragen oder Gießen
aufgebracht werden. Das viskose Material kann dann mittels eines
Formstempels in die Formunterlage hinein verformt und anschließend ausgehärtet werden.
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Zur
Herstellung einer Verbundplatte wird eine Zwischenstruktur beispielsweise
nach einem der oben beschriebenen Verfahren bereitgestellt und auf
eine weiterhin bereitgestellte erste Platte aufgelegt. Danach oder
dabei, je nach Befestigungsmethode, werden die auf der einen Seite
der Zwischenstruktur liegenden ersten Auflageflächen der Zwischenstruktur schubfest
mit der ersten Platte verbunden.
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Vorteilhaft
liegen auch die zweiten Auflageflächen in einer Ebene. Dann kann
eine zweite Platte auf die auf der anderen Seite der Zwischenstruktur angeordneten
zweiten Auflageflächen
aufgelegt und anschließend
schubfest mit den zweiten Auflageflächen der Zwischenstruktur verbunden
werden.
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Vorzugsweise
geschieht das Auflegen der Zwischenstruktur auf und das schubfeste
Verbinden mit der ersten Platte gleichzeitig mit dem Auflegen und
schubfesten Verbinden mit der zweiten Platte.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Verbundplatte ferner mindestens eine Isolations- oder
Schutzschicht (nicht gezeigt), die zwischen der ersten Platte 2, 102 und
der Zwischenstruktur 3, 103 oder auf der Außenseite
der ersten Platte, oder zwischen der Zwischenstruktur 3, 103 und
der zweiten Platte 10, 110 oder auf der Außenseite
der zweiten Platte angebracht ist.
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In
der ersten Hauptausführungsform
kann insbesondere die durchgehende Relieffläche 3 in Abhängigkeit
von der Materialwahl, wahlweise für Gase, Flüssigkeiten und/oder Wasserdampf,
undurchlässig,
semipermeabel oder diffusionsoffen gestaltet werden.
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So
hergestellte Verbundplatten können
im Hausbau, Tunnelbau, Behälterbau,
Fahrzeugbau, Möbelbau
oder zum Bau von Tafeln oder Schildern Verwendung finden. Im Hausbau
kann eine solche Verbundplatte als Deckentafel mit zweiachsiger Spannrichtung
unabhängig
von der Richtung und/oder der Anordnung in Bezug auf die die Decke tragenden
Wände oder
Auflageträgern,
oder ebenfalls als Wandtafel verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäße Verbundplatte
kann weiterhin als tragendes oder selbsttragendes Teil oder als
Wandteil beispielsweise im Fahrrad-, Automobil-, Flugzeug-, Schiffbau
oder dem Bau von Raumfahrzeugen verwendet werden.
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Besonders
im Tunnelbau oder im Hausbau ist es vorteilhaft wenn wenigstens
die erste Platte, die zweite Platte, die als durchgehend flächige Reliefstruktur
ausgebildete Zwischenstruktur oder eine zusätzlich in die Verbundplatte
eingebaute Isolationsschicht aus einem wasserundurchlässigen Material besteht.
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In
verschiedenen Anwendungen der erfindungsgemäßen Verbundplatte, insbesondere
im Haus-, Auto- oder Flugzeugbau, ist es zweckmäßig, Leitungen bzw. Rohrleitungen 25,
beispielsweise elektrische Leitungen, Leitungsstränge oder
Rohrleitungen zum Durchführen
von Flüssigkeiten
wie Wasser oder Kühlflüssigkeit,
zwischen der ersten und zweiten Platte zu führen. Dazu ist ein Halte- bzw. Führungselement
zum Halten bzw. Durchführen
der zu verlegenden Leitung bzw. Rohrleitung 25 vorgesehen.
In vorteilhafter Weise hat das Halteelement 20 eine untere
Profilfläche 21,
die formschlüssig
mit dem durch die Zwischenstruktur 3 gebildeten Oberflächenflächenprofil
ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise hat das Halteelement auch
eine obere Fläche,
die sich gegen die erste oder gegen die zweite Platte abstützt. In 16 ist ein Halteelement 20 gezeigt,
das mit seiner unteren Profilfläche 21 formschlüssig mit der
Zwischenstruktur 3 entsprechend der ersten Hauptausführungsform
zwischen zwei oberen Auflageflächen 5 und über einem
Sattelpunkt 6 eingesetzt ist. Ferner hat das Halteelement 20 eine
obere Fläche 22,
die sich gegen die darüber
angebrachte zweite Platte 10 abstützt. Durch das Halteelement 20 erstreckt
sich eine einen Durchführungskanal
bildende Aussparung 24, in der die Leitung bzw. Rohrleitung 25 geführt wird.
Ein Einschnitt 23 verbindet die Aussparung 24 mit
der oberen Fläche 22 des
Halteelements 20. Die Aussparung 24 kann ein Schnitt
oder Schlitz sein.
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Das
Halteelement kann aus einem elastischen Material, beispielsweise
einem elastischen Kunststoff oder Gummi, hergestellt sein. Dann
lässt sich
das Halteelement mit seiner mit der zur Oberfläche der Zwischenstruktur formschlüssig ausgebildeten
unteren Profilfläche
in die zwischen den zweiten Auflageflächen 5 über dem
Sattelpunkt 6 gebildete Vertiefung der Zwischenstruktur 3 in
einfacher Weise hineinklemmen, und herausnehmbar festhaltend befestigen.
Wenn die obere Fläche 22 über die
zweiten Auflageflächen 5 hinausragt,
dann stützt
sich die obere Fläche 22 des
Halteelements 20 beim Aufsetzen der zweiten Platte 10 an
der zweiten Platte 10 ab und wird durch die zweite Platte 10 in
die besagte Vertiefung der Zwischenstruktur 3 hineingepresst und
dadurch fixiert.
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Das
Verlegen der Leitung 25 in der Verbundplatte geschieht
vor dem Auflegen auf die, und schubfesten Verbinden der ersten bzw.
zweiten Platte mit der, Zwischenstruktur. Zunächst wird eine zu verlegenden
Leitung 25 durch den Einschnitt 23 in die Aussparung 24 eines
oder mehrerer Halteelemente 20 eingeführt, bzw. ein oder mehrere
Halteelemente 20 auf die Leitung 25 so aufgesteckt,
dass die Leitung 25 durch die Aussparung 24 des
eines oder der mehreren Halteelemente 20 verläuft. Dann
wird das eine oder die mehreren Halteelemente 20 auf die Zwischenstruktur
montiert, indem es beispielsweise herausnehmbar wie in 16 gezeigt zwischen benachbarte
zweite Auflageflächen 5 eingesetzt
wird. Schließlich
wird die zweite Platte 10 aufgelegt und schubfest mit den
zweiten Auflageflächen 5 verbunden,
wobei sich das Halteelement 20 sich gegen die zweite Platte 10 abstützt.
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Auch
für eine
Zwischenstruktur 103 entsprechend der zweiten Hauptausführungsform
kann ein Halteelement mit zur Zwischenstruktur 103 formschlüssig ausgebildeter
unteren Profilfläche.
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Die
erfindungsgemäße Zwischenstruktur 3 kann
wie im oberen Teil der 17 gezeigt
aus zwei oder mehreren flächendeckenden
Elementen 12, 12' bestehen,
wobei der Elemente 12, 12' an deren Rändern 13, 13' zusammengesetzt
und vorzugsweise schubfest und lagegenau relativ zueinander verbunden
sein. Die schubfeste und lagegenaue Verbindung kann dadurch erzeugt
werden, dass die Ränder 13, 13' paßgenau gezahnt
oder schwalbenschwanzförmig
mit Einbuchtungen 14, 14' und Ausbuchtungen 15, 15' ausgebildet
sind. Wie im unteren Teil der 17 dargestellt
greifen die Ausbuchtungen 14 bzw. Einbuchtungen 15 des
einen Elements 12 mit entsprechenden Einbuchtungen 15' bzw. Ausbuchtungen 14' des anderen
Elements 12' beim
Zusammensetzen der Elemente 12, 12' ineinander und stellen auf diese
Art die schubfeste und lagegenaue Verbindung zwischen den Elementen 12, 12' her. In entsprechender
Weise lassen sich auch Elemente einer ersten bzw. zweiten Platte
und damit auch Elemente einer Verbundplatte miteinander verbinden.